Linux/Unix 中的标准输出与错误输出

在 Linux/Unix 系统中，屏幕上显示的信息通常来源于 stdout（Standard Output，标准输出）或者 stderr（Standard Error，标准错误输出）。

许多人会问：output 就是 output，直接送到屏幕上不就行了，为什么要分成 stdout 和 stderr 呢？

这是因为在服务器工作环境下，几乎所有的程序都是运行在后台（background）的。为了方便调试（debug），一般在设计程序时，会将正常的 stdout 送到一个文件，而将错误的信息 stderr 存到不同的文件中。

  • 正常的 output：例如程序开始运行的时间、当前在线人数等。
  • 错误的 output：例如无法找到用户想要访问的 URL，或者信用卡认证失败等。

什么是 /dev/null

有了上述认知后，我们再来看什么是 > /dev/null。

这条命令的意思是将 stdout 送到 /dev/null 里面。

那么，什么是 /dev/null 呢？/dev/null 是 Unix/Linux 里的「无底洞」。任何 output 送去了「无底洞」就再也无法找回了。相信我，数据真的消失了！

那么，在什么情况下要把 output 送去这个无底洞呢？这里没有标准答案，但通常来说，如果你不想看到 output，或者 output 太多太大，有可能把硬盘占满的时候，程序设计就会考虑将 output 送到 /dev/null。

重定向语法详解：>/dev/null 2>&1

在 Shell 脚本中，经常能看到 >/dev/null 2>&1 这样的写法。这条命令的意思是将标准输出和错误输出全部重定向到 /dev/null 中，也就是将产生的所有信息丢弃。

命令的结果可以通过 %> 的形式来定义输出。我们可以将这个组合 >/dev/null 2>&1 分解为五个部分来理解：

  1. >：代表重定向到哪里。例如：echo "123" > /home/123.txt。
  2. /dev/null：代表空设备文件。
  3. 2>：表示 stderr（标准错误）。
  4. &：表示等同于的意思。2>&1 表示 2 的输出重定向等同于 1。
  5. 1：表示 stdout（标准输出）。系统默认值是 1，所以 >/dev/null 等同于 1>/dev/null。

因此，>/dev/null 2>&1 也可以写成 1>/dev/null 2>&1。

执行过程解析

上述语句的执行过程如下：

  1. 1>/dev/null：首先表示标准输出重定向到空设备文件，也就是不输出任何信息到终端，说白了就是不显示任何信息。
  2. 2>&1：接着，标准错误输出重定向到标准输出。因为之前标准输出已经重定向到了空设备文件，所以标准错误输出也随之重定向到空设备文件。

command > file 2>file 与 command > file 2>&1 的区别

下面就为大家说明一下，command > file 2>file 与 command > file 2>&1 有什么不同的地方。

  • command > file 2>file
    意思是将命令所产生的标准输出信息，和错误的输出信息送到 file 中。这样的写法，stdout 和 stderr 都直接送到 file 中，file 会被打开两次。这样 stdout 和 stderr 会互相覆盖，相当使用了 FD1 和 FD2 两个文件描述符同时去抢占 file 的管道。
  • command > file 2>&1
    这条命令将 stdout 直接送向 file，stderr 继承了 FD1 管道后，再被送往 file。此时，file 只被打开了一次，也只使用了一个管道 FD1，它包括了 stdout 和 stderr 的内容。

从 I/O 效率上来看，前一条命令的效率要比后一条命令的效率低。所以在编写 Shell 脚本的时候，较多的时候我们会用 command > file 2>&1 这样的写法。

说明：本文所述重定向语法适用于大多数 Bourne Again Shell (Bash) 及兼容的 POSIX Shell 环境。